4.已知空间四边形ABCD中,E、H分别是AB、AD的中点,F、G分别是BC、CD上的点,且.
求证:(1)E、F、G、H四点共面;(2)三条直线EF、GH、AC交于一点. 参考答案:证明:(1) 在△ABD和△CBD中,
∵ E、H分别是AB和CD的中点, ∴ EHBD…………….3分
又 ∵
∴ EH∥FG. 分
, ∴ FGBD.
所以,E、F、G、H四点共面.--------------------------------------------7分
(2)由(1)可知,EH∥FG ,且EHFG,即直线EF,GH是梯形的两腰, 所以它们的延长线必相交于一点P. ……………………………9分
∵ AC是EF和GH分别所在平面ABC和平面ADC的交线,而点P是上述两平面的公共点,
∴ 由公理3知PAC. ………………………11分 所以,三条直线EF、GH、AC交于一点……..12分
5.如图,∥∥,直线与分别交,,于点和点,求证:
.
参考答案:证明:连结
,交
于
,连
…………3分
则由得……………………7分
由得………………..10分
所以………………………..12分
6.如图,在正方体ABCD-A1 B1 C1 D1 中. (◎P79 B2)
求证:(1)B1 D⊥平面A1 C1 B; (2)B1 D与平面A1 C1 B的交点设为H,则点H是△A1 C1 B的垂心.
参考答案:(1)连所以 同理可证
,
,面
,又,因此
面。
,
,所以B1 D⊥平面A1 C1 B。……6分
(2)连 又也是
,由,因此点
为是
,得 的外心。 的中心,
为正三角形,所以
的重心。………….…………………. 12分
中,
,
7.(06年北京卷)如图,在底面为平行四边形的四棱锥
平面(1) 求证:的大小.
,且
,点是
; (2)求证:
的中点. 平面
;(3)求二面角
(2)
参考答案:(1)∵ PA⊥平面 ABCD, ∴AB 是 PB 在平面 ABCD 上的射影. 又∵AB⊥AC,AC
平面ABCD, ∴AC⊥PB. ……4分
(2)连接BD,与 AC 相交于 O,连接 EO. ∵ABCD 是平行四边形, ∴O 是 BD 的中点 又 E 是 PD 的中点,∴EO∥PB. 又 PB平面 AEC,EO平面 AEC,
∴PB∥平面 AEC……………………………..8分
(3)
取AD的中点F,所以
的中点,连,则
与
对应相等。
是所求二面角的平面角,且
易知由图可知,为所求。……………12分
8.已知
,
,
,求点D的坐标,使直线CD⊥AB,且CB∥AD.
参考答案:设点D的坐标为(x,y),由已知得,直线AB的斜率KAB =3,……………2分.
直线CD的斜率KCD =, 直线CB的斜率KCB =-2, 直线AD的斜
率KAD =。
……………………………………………………………………………8分
由CD⊥AB,且CB∥AD,得,………11分
所以点D的坐标是(0,1)……………………………………..12分 9.求过点
,并且在两轴上的截距相等的直线方程.
参考答案:因为直线l经过点P(2,3),且在x轴,y轴上的截距相等,所以
(1)当直线过原点时,它的方程为
;……………………………5分
(2)当直线不过原点时,设它的方程为所以,直线的方程为综上,直线的方程为
由已知得,
。……………………………………….11分 ,或者
。……………..12分